茄红素是植物果实和蔬菜中天然存在的一种类胡萝卜素,类胡萝卜素类物质都是重要的抗氧化剂,但蕃茄红素在许多方面不同于β-胡萝卜素和叶黄素。茄红素(分子式C40H56)是一种明亮红色的类胡萝卜素颜料,在番茄和其它红色果子如西瓜和西柚中也有。下面为您介绍更多有关内容。
目录
1番茄红素的特性
物理
茄红素的分子式为c40 ,分子量为536.85 Da,熔点为172 175℃。茄红素晶体为红色长针状,可溶于丙酮、正己烷、氯仿、苯、石油醚等有机溶剂,不溶于水,对光、热、氧敏感,cu2 、Fd 可催化其氧化。
化学
茄红素属于烃类类胡萝b素,含有11个共轭双键及2个非共轭双键,伸展的共轭双键使其具有颜色和抗坏血酸活性,以及猝灭单线态氧( o2)和清除过氧化氢等作用,茄红素没有VA活性。
生化
茄红素的顺反异构体番茄红素有一系列的顺反异构体,反式结构是最稳定的结构形式。在鲜食番茄中90%1,2 I-_的茄红素为反式结构。不同番茄制品中顺反异构体所占的比例不同,在光、热、加工和贮藏等条件下茄红素的顺反异构体可以相互转化。
茄红素的抗氧化活性抗氧化活性通常用猝灭单线态氧能力和捕捉过氧化辐射能力来衡量。类胡萝b素的猝灭单线态氧能力主要和不饱和双键数有关,同时受末端基团的影响。茄红素是类胡萝b素中猝灭单线态氧效率最高的种类之一,其清除过氧化辐射的能力也比叶黄素、新黄素和p一胡萝b素等类胡萝b素高。茄红素可以通过猝灭单线态氧预防脂类过氧化,保护生物膜免受氧自由基(氧自由基在组织内产生,能和体内DNA、蛋白质、碳水化合物和脂类等重要的大分子反应,损坏它们的功能,引起衰老和一系列的疾病,如癌症、心血管疾病等)的损伤L4J。 I。正常饮食情况下,茄红素在人血浆中的浓度为0。2~1。0 mol/L,平均为0。5 I.tmol/L ,在人体组织中以睾丸、肾上腺和肝脏含量较高,肺、肾则很少,人的晶状体不含茄红素和B一胡萝卜素。
2番茄红素的作用
抗氧化
茄红素是有效的抗氧化剂,通过物理或化学方式捕捉高效猝灭单线态氧、抑制自由基的产生或直接清除自由基等发挥抗氧化作用。茄红素的抗氧化能力在天然类胡萝卜素中是最强的,这与其独特的长链不饱和分子结构有关。茄红素猝灭单线态氧的速率是B一胡萝卜素的2倍,是 α-生育酚的100倍。茄红素是目前自然界中被发现最强的一种抗氧化剂,其碎灭单线态氧和中和自由基能力也是最强的。茄红素能接受不同电子的激发,生成基态氧或三重态氧番茄红素。一个三重态氧茄红素,可消除数千个单线态氧自由基。因此,茄红素通过抗氧化能力能有效保护生物膜免受氧自由基的损伤作用,延缓细胞和人体的衰老。 在抗氧化方面,国外测定,如每天食用5-10mg蕃茄红素,则明显提高血清中蕃茄红素的量,也明显
降低脂肪和蛋白质的氧化作用。脂肪和蛋白质的氧化产物对人体是有害的。
防癌抗癌
早在二十世纪50年代,美国医学专家首次报道了茄红素具有抗癌效应。后来,经流行病学调查和多次动物实验证明,茄红素具有预防和抑制恶性肿瘤和癌症的作用。血液中茄红素浓度与前列腺癌、食道癌、胰腺癌、胃肠癌、乳腺癌、皮肤癌等的发生率呈负相关。尤其在预防前列腺癌方面作用明显。前列腺癌是危害男性健康的主要疾病之一。美国癌症协会估计在美国每年有大约4万人死于前列腺癌。研究证明,增加茄红素的摄入量可以降低得前列腺癌的风险,而a一胡萝b素、B一胡萝b素、叶黄素和隐黄素等其它类胡萝b素和前列腺癌的发生无显著相关。Edward等通过6 a(年)的研究发现每周消费番茄或番茄制品两次以上,得前列腺癌的风险会下降2l% 30%。茄红素不仅可以预防还可以用于治疗前列腺癌,研究发现前列腺癌患者每天服用30 nag天然茄红素制品(L .0-ma.),连续服用3周后肿瘤变小,病情减轻。
. 在抗癌和防癌上,1996-98年用茄红素对200位健康的人,38位患者和941位住院癌症病人进行实
验,发现茄红素明显对口腔癌、喉癌和食道癌有抑制作用;也有研究表明对前列腺癌、结肠癌的增殖有抑制作用;也可预防肺癌的形成。
3番茄红素的提取分离方法
有机溶剂萃取
原理:茄红素是一种具有1 1个碳碳不饱和双键的脂肪烃,它不溶于水,难溶于甲醇、乙醇,可溶于乙醚、石油醚、己烷、丙酮,易溶于氯仿、二硫化碳、苯等有机溶剂。根据这一性质,可利用亲脂性有机溶剂从番茄中提取茄红素 。
工艺流程:番茄_+捣碎成泥_+烘干 粉碎一有机溶剂浸提一提取液一 过滤一滤液一浓缩 粗品
提取pH、提取温度、提取时间是影响提取效果的最主要因素。有机溶剂提取法设备少,工艺简单,操作方便,但由于番茄中还含有其它成分,而且有机溶剂会有痕量残留。只单单采用溶剂萃取,得到的产品一般纯度不高,茄红素含量约在5%一15% 左右,而且通常不会产生茄红素晶体,而是一种呈油状的物质,即茄红素油树脂 。
超临界co2萃取
原理:物质在较高的压力下,液相和气相差别缩小,达到某一温度与压力时,差别消失合并成一相,此状态成为临界点,此时的温度和压力分别称为临界温度和临界压力,当温度和压力超过临界点时,其流体的性质介于液体和气体之间,称为超临界流体。超临界流体具有气液两重性的特点,既有与气体相当的高渗透能和低的粘度,又有与液体相近的密度和对物质优良的溶解能力。它可从原料中提取出有用成分,从而实现所需要的分离目的,特别适于茄红素等热敏性成分。
工艺流程:新鲜大红番茄原料 打浆 压榨过滤一真空干燥一粉碎一过筛一称重一装萃取槽、密封 控制适宜的工作参数一+静态、动态萃取一降压分离一由分离柱获得番茄红素一产品质量检测
参数选择:
提携剂的使用:提携剂为无水乙醇、乙酸乙酯、乙酸甲酯、大豆色拉油等,用量30mL/100g干料,提携剂最好为大豆色拉油。
4番茄红素的适用人群
番茄红素具有预防和抑制肿瘤作用,一方面是因为它的抗氧化作用;另一方面是番茄红素能够阻断组织细胞在外界诱变剂的作用下发生基因突变过程,这是肿瘤生成的重要机制之一。实验发现,番茄红素可影响乳腺、肺和子宫癌细胞周期的S阶段;番茄红素通过抑制细胞周期中Gl到S的转化阶段来影响细胞的生长;番茄红素通过可抑制LDL胆固醇的氧化和煎烤肉、鱼的褐色反应中产生的杂环胺类的形成,从而有效地抑制致癌物的产生及诱发肿瘤。研究表明,番茄红素对消化道癌、宫颈癌、乳腺癌、皮肤癌、膀胱癌等均有一定的抑制作用。
番茄红素是一种低胆甾醇剂,它可抑制巨噬细胞3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A,而它是一种胆固醇生物合成的限速酶。实验发现,在培养巨噬细胞的介质中加入番茄红素后,其胆固醇合成降低,同时番茄红素还增大巨噬细胞低密度脂蛋白(LDL)受体活性。实验还表明,人体3个月内每天补充60mg番茄红素,可减少14%的胞质LDL胆固醇浓度。
番茄红素是类胡萝卜素的一种,由于最早从番茄中分离制得,故称“番茄红素”。番茄红素的抗氧化能力是胡萝卜素的3.2倍,是维生素E的100倍,人体无法制造番茄红素,需从膳食中摄取,吃一个生番茄,只能吸收0.05毫克的番茄红素。前列腺疾病、肿瘤患者;生活在环境污染严重地区者;免疫力较低的中老年人群;抗氧化,需延缓衰老者。
5番茄红素的应用
番茄红素的应用:美国、日本已相继生产出以番茄红素为主要活性成分的药品,其主要作用是降低血压、治疗高胆固醇、高血脂、降低癌细胞的活性等。
美国、法国有用于预防前列腺癌的番茄红素产品。
以色列、澳大利亚有用于防止紫外线灼伤,保护皮肤、健肤养颜的产品。还有用于番茄红素功能性产品。用于类胡萝卜素复合产品,主要与α一胡萝卜素、β一胡萝卜素和叶黄素合用于功能性食品。
这些产品一般为胶囊或液体 。番茄红素作为生理活性物质受光、热、氧气、pH等因素影响,极易发生氧化和分解,从而失去对人体的生理活性功能和营养价值,甚至引起机体癌变等严重后果。
采用微胶囊技术对番茄红素进行包埋处理,可提高它在功能性产品中的可用性,并促进其生理功能的发挥。因此,采用微胶囊技术对番茄红素进行包埋是亟待研究的核心技术 。